JP4118228B2

JP4118228B2 - 柱

Info

Publication number: JP4118228B2
Application number: JP2003393296A
Authority: JP
Inventors: 郁夫佐野; 一徳笠井; 祐二小田; 洋一郎大木
Original assignee: エス・バイ・エル株式会社
Priority date: 2003-11-25
Filing date: 2003-11-25
Publication date: 2008-07-16
Anticipated expiration: 2023-11-25
Also published as: JP2005155120A

Description

この発明は、木造建物の複数階にわたる空間を形成する木製の柱に関するものである。

木造建物において、複数階にわたるような高さ方向への広がりがある空間（例えば吹き抜け等）を形成するためには、その空間の要所、例えば４隅に柱を設ける必要がある。

ところが、このような高さ方向への広がりがある空間（以下、「大空間」と言う。）を形成するためには、１階を形成する場合よりも柱の剛性を高くする必要があり、柱の横断面が大きくなる。一般に柱の横断面が大きくなると、より多くの材料が必要となり、建築コストの上昇を招く。また、一般に柱と壁との接合には釘が用いられることが多く、解体時の作業手間が掛かる。

本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、建築コストの上昇を招くことなく、且つ、解体に手間の掛かることがない、大空間を形成するための新規な柱を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、木造建物の複数階にわたる空間を形成する木製の柱であって、縦桟と横桟と構造用面材とからなる矩形状の複数の長尺パネルが、その長辺同士で横断面多角形状の結合柱を中心にして放射状に固着されていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、木造建物の複数階にわたる空間を形成する木製の柱であって、縦桟と横桟と構造用面材とからなる矩形状の長尺パネルがその長辺同士で隅角部に設けられた結合柱を介して固着され、横断面が多角形中空状に形成されている第１の柱体と、同様に長尺パネルがその長辺同士で隅角部に設けられた結合柱を介して固着された前記柱体と相似形の第２の柱体とからなり、第１の柱体の中空の内部空間に第２の柱体を隙間無く内接させて嵌合した２重構造となっていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の柱において、柱体の横断面における前記多角形の形状は、直角２等辺三角形であることを特徴とする。

この発明によれば、縦桟と横桟と構造用面材とからなる矩形状の複数の長尺パネルが、その長辺同士で横断面多角形状の結合柱を中心にして放射状に固着されており、従来の柱に比べて材料の量を減らすことができるので、建築コストの上昇を招くことがない。また解体に手間が掛かることもなく、大空間を形成するための新規な柱を提供することが可能となる。

この発明を実施するための最良の形態を、添付図面を参照して説明する。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る柱の斜視図、図２は、この柱を利用して形成された建物の大空間を示す斜視図、図３は、図１の柱を構成する長尺パネルの正面図、図４は、２枚の短尺パネルから構成される長尺パネルの模式図、図５は、図１における長尺パネル同士の結合部付近の拡大斜視図、図６は、長尺パネル同士の結合の別の態様を示す拡大斜視図、図７は実施形態１の変形例の柱の横断面図である。

図１において、１は木製の柱で、この柱は、横断面が正方形状で、側面に矩形の長尺パネル２が４枚組み付けられて中空柱状に形成されている。すなわち、４枚の長尺パネル２は、隣接する長辺２ａ，２ａ同士において、木製の四角柱である結合柱３を介して互いに結合されている。この柱１は、木造建物の大空間を形成するために用いられるものであり、その長さは、少なくとも大空間の高さ以上に形成されている。また、柱１の横断面寸法を決める長尺パネル２の短手方向の長さは、柱１が支持すべき鉛直力の大きさを考慮して決定される。柱１を中空四角柱状とする場合、その横断面は長方形状であっても構わない。また、柱１が中空四角柱の場合、柱１の横断面の対角を対角線に沿って接続する筋交い状の部材を柱１の内部に設けてもよく、この場合には柱１の水平力に対する強度を高めることが可能となる。

図２において、Ａは例えば吹き抜けなどの大空間を示す。尚、この図においては、窓、ドア等の付属設備は図示を省略している。この大空間Ａの４隅には柱１が配置されており、この４本の柱１により、木造建物の鉛直力を受けるようになっている。この柱１の下部は図示しない最下階の基礎部分（又は土台）に接続されている。また、柱１の上部は大空間Ａの最上階の桁以上の高さまで延出し、図示しない梁等に接続されている。そして、柱１と柱１との間には、大空間Ａの壁となる壁パネル１２が柱１に固定されている。本図においては、柱１は、大空間Ａを最も効率良く形成するために隅部に４本設けられているが、柱１は、大空間Ａを形成することができれば、その本数及び配置箇所については特に制限はない。例えば、大空間Ａが水平方向に大きな面積を有する場合、大空間Ａの中央部に柱１を追加する等が考えられる。また、例えば、大空間Ａが図示のような直方体状でない場合（例えば多角形状）、その大空間Ａの各頂点部に柱１を配置することが考えられる。

この柱１を構成する長尺パネル２は、図３に示すように、木製の縦桟５ａと横桟５ｂとからなる桟本体５の一面に合板などからなる構造用面材４が接着されることで形成されている。即ち桟本体５は、長尺パネル２の長手方向の長さと略等しい長さを有し、等間隔に配置された平行な３本の縦桟５ａと、この縦桟５ａに直交するように接続される長尺パネル２の短手方向の長さと略等しい長さを有する平行な３本の横桟５ｂとからなる。尚、縦桟５ａを長尺パネル２の対角線に沿って斜めに設ければ、長尺パネル２の水平力に対する強度を高めることが可能となる。また、図３に示した長尺パネル２においては、構造用面材４を長尺パネル２の一面にのみ使用しているが、構造用面材４を長尺パネル２の両面に設けても良い。このようにすることにより長尺パネル２の鉛直力及び水平力に対する強度を高めることが可能となる。また、図３で示した縦桟５ａ及び横桟５ｂの配置本数及び配置位置は、あくまで一例であり、長尺パネル２の強度を勘案して、所望の本数及び配置の縦桟５ａ及び横桟５ｂを使用することができる。

また、図４に示すように、長尺パネル２として、大空間Ａの高さ未満の長さを有する複数の短尺パネル６を用いてもよい。短尺パネル６は長尺パネル２と同様な構造となっており、縦向きに配置されたその対向する横桟６ｂ，６ｂにおいて互いに結合される。横桟６ｂ，６ｂ同士の結合には、釘、ビス、結合金物、接着剤等を用いることができる。

長尺パネル２同士は、図５に示すように、長辺２ａ，２ａにおいて木製の結合柱３を介して互いに結合されている。すなわち、長尺パネル２，２は、その縦桟５ａ，５ａの側面同士が直角に配置されており、縦桟５ａ，５ａの側面により囲まれた空間には縦桟５ａ，５ａの側面に接するように四角柱状の結合柱３が配置される。結合柱３を介して直交する２枚の長尺パネル２，２の内、一方の長尺パネル２の柱１の内部に面した縦桟５ａの側面には、結合柱３を貫通して柱１の外部に面した結合柱３の側面に至る貫通穴７が設けられている。この貫通穴７には、両端に雌螺子が形成された貫通穴７の長さよりも若干短いパイプ状金物８が嵌挿されており、貫通穴７の両端開口部からボルト９，９をこのパイプ状金物８に螺合することにより長尺パネル２と結合柱３とが結合される。結合柱３を介して直交する２枚の長尺パネル２，２の内、他方の長尺パネル２には、前記貫通穴７と直行する方向に結合柱３を貫通する貫通穴７が設けられており、一方の長尺パネル２の場合と同様に、パイプ状金物８及びボルト９，９により結合柱３と結合されている。このようにして、一方と他方の長尺パネル２，２は、長辺２ａ，２ａにおいて結合柱３を介して互いに結合されている。尚、長尺パネル２と結合柱３との結合は、パイプ状金物８及びボルト９，９による以外でも、図６に示すように、柱１の内部側の縦桟５ａ，５ａの側面から結合柱３に向かって釘又はビス１０を打つことによっても行うことができる。

このように実施形態１では、長尺パネル２をその長辺２ａにおいて互いに結合した柱１により、木造建物の大空間Ａを形成するので、従来の柱を用いて空間を形成する場合に比べて柱１に使用する材料の量を削減することが可能となり、建築コストを削減することが可能となる。

また、長尺パネル２を互いに結合することで得られる柱１は、鉛直力に対する強度に優れている。また、従来の柱単体と比較した場合、水平力に対する強度にも優れている。また、前記のような構成の柱１は、長尺パネル２で囲まれた部分が中空部となるので、該中空内部に配線、配管及びダクト等を配置することが可能となり、空間の利用効率及び設計自由度が高まる。

また、長尺パネル２は、木製の桟本体５と構造用面材４のみから形成されるので、柱１を構成する長尺パネル２を簡易に製造することができる。

また、大空間Ａの高さ未満の長さを有する複数枚の短尺パネル６を長手方向に沿って結合することで長尺パネル２を形成すれば、複数階にわたる大空間Ａの高さ以上の長さを有する構造用面材４や縦桟５ａ等を準備する必要がなく、簡易に長尺パネル２を製造することができる。

また、木製の結合柱３を用いることにより長尺パネル２同士を長辺において簡易に結合することが可能となる。また、結合柱３と長尺パネル２との結合にパイプ状金物８及びボルト９，９を使用することにより、釘等により結合を行っていた従来の柱に比べて解体しやすい柱１を得ることができる。

図７において、柱２０は、いわば２重構造とされており、実施形態１の柱１の内側の空間に、実施形態１と同様にして形成された別の柱１５がさらに設けられている。すなわち、柱１の断面が正方形である内部空間に、隙間無く嵌合するような寸法を有する柱１５が挿入されている。柱１５を構成する結合柱３’としては、結合柱３と同じ寸法を有する断面正方形状のものが用いられている。また、柱１５の側面を形成する長尺パネル２’は、長手方向の長さが、長尺パネル２と等しく、短手方向の長さが、長尺パネル２の短手方向の長さから柱３’の断面がなす正方形の一辺の長さの２倍を差し引いた長さとされている。長尺パネル２’の短手方向の長さが前記のようにされているので、柱１５において、長尺パネル２’とこの長尺パネル２’の２長辺に結合された２本の結合柱３’とにより構成される柱１５の１側面の短手方向の長さは、柱１の断面がなす正方形の１辺の長さと等しくなる。図７においては、結合柱３’として結合柱３と断面形状が同じものが用いられているが、必ずしも結合柱３’と結合柱３の断面形状が同じでなくてもよい。

このように、柱２０はいわば２重構造となっているので、単一の柱１と比較した場合、水平力及び鉛直力に対する強度に優れている。
ここで、柱１５の側面は、柱１の内壁面と接着剤、ビス、釘等により結合されていることが好ましい。このようにすることにより、より、柱２０の水平力及び鉛直力に対する強度を優れたものとすることができる。

（実施形態２）
図８は、本発明の実施形態２に係る柱の斜視図、図９はこの柱を利用した建物の大空間を示す斜視図、図１０は図８における長尺パネル同士の結合部付近の拡大斜視図、図１１は実施形態２の変形例の柱の横断面図である。

図８に示すように、実施形態２の柱１は、三角形柱状である点が実施形態１と異なっている。即ち、柱１は横断面が２等辺直角三角形の中空柱状であり、その側面は３枚の長尺パネル２により形成されている。

図９に示すように、大空間Ａは４隅に配置された柱１により形成されている。即ち、横断面が２等辺直角三角形状である柱１は、断面が矩形状である大空間Ａの４頂点に、その直角の頂点を合わせ、且つ、直角の頂点を挟む２等辺が大空間Ａの各頂点から伸びる２辺に沿うように配置される。その結果、柱１の直角を成す頂点に対向する斜辺は、大空間Ａの１頂点から隣接する２頂点に向かって延びる２辺と４５°の角度を成すように配置される。また、柱１と柱１との間には、実施形態１と同様に壁パネル１２が柱１に固定されている。

長尺パネル２同士は、長辺２ａ，２ａにおいて木製の結合柱を介して互いに結合されている。２等辺直角三角形の直角の頂点部分、つまり、柱１の直交する２枚の長尺パネル２，２を接続するための結合柱３は、図５に示したように実施形態１と同様であるが、４５°の角度で結合される２枚の長尺パネル２，２を接続するための結合柱１１は実施形態１とは異なっている。即ち、図１０に示すように、２枚の長尺パネル２，２同士が４５°の角度で結合される箇所において、長尺パネル２，２の縦桟５ａ，５ａの側面同士が成す角度は１３５°となる。従って、これらの長尺パネル２，２同士を結合する結合柱１１は、縦桟５ａ，５ａの側面が成す角度（１３５°）に対応した角度を成す２つの結合面を有する断面５角形柱状とされている。この結合柱１１と長尺パネル２，２とは、実施形態１同様にパイプ状金物８及びボルト９，９により結合されている。ここで、実施形態１同様に、結合柱１１と長尺パネル２との結合にパイプ状金物８及びボルト９，９に代わり、釘又はビスを用いても良いことはもちろんである。

実施形態２の柱１は実施形態１と同様の効果を奏するとともに、上述の柱１の直角を成す頂点に対向する斜辺を構成する長尺パネル２が火打ち梁と同等の効果を発揮するので、大空間Ａの水平力に対する強度を高めることができるという効果を奏する。

図１１に示すように、柱２０をいわば２重構造とし、実施形態２の柱１の外側に別の柱１５を更に設けてもよい。このようにすることにより、図７の場合と同様に、単一の柱１と比較した場合、水平力及び鉛直力に対する強度を高めることができる。

（実施形態３）
図１２は本発明の実施形態３に係る柱の斜視図、図１３はこの柱を利用した建物の大空間を示す斜視図、図１４は、図１２における長尺パネル同士の結合部付近の拡大斜視図、図１５は実施形態３の変形例の柱の横断面図である。

図１２に示すように、実施形態３の柱１は、４枚の長尺パネル２が、断面が放射状となるように一方の長辺２ａのみが長手方向に沿って互いに結合されている点が実施形態１及び実施形態２とは異なっている。即ち、柱１は、横断面が正方形状の四角柱である結合柱３の長手方向の各々の側面に、長尺パネル２の一方の長辺２ａのみが結合されており、柱１を平面視した場合に、結合柱３を中心として長尺パネル２が短手方向に放射状に延出して十字状をなすように配置されている。なお、本実施形態では、４枚の長尺パネル２を結合柱３を中心として放射状に配置しているが、結合柱３を正方形柱以外の正多角形柱とすることにより、放射状に配置する長尺パネル２を４枚以外の枚数（例えば３枚、５枚、６枚等）とすることが可能である。

図１３に示すように、大空間Ａは、４隅に配置された柱１により形成されている。即ち、大空間Ａを平面視した場合に、２本の直角に交差する２辺からなる柱１の一辺は、その一端が大空間Ａの４頂点と一致するように配置され、この一端から、大空間Ａの中心方向に向かうように配置される。また、この一辺に直交する他辺は、両端が、大空間Ａの各頂点から伸びる２辺を斜め４５°に結ぶように配置されている。また、柱１と柱１との間には、実施形態１と同様に壁パネル１２が柱１に固定されている。

図１４に示すように、長尺パネル２と結合柱３とは、十字の中心において互いに結合されている。即ち、結合柱３の長手方向の一側面には、一の長尺パネル２がその縦桟５ａの側面において接しており、結合柱３の前記一側面に対向する他側面には、他の長尺パネル２がその縦桟５ａの側面において接している。そして、一の長尺パネル２の縦桟５ａの側面から結合柱３及び他の長尺パネル２の縦桟５ａを貫通する貫通穴７が設けられている。この貫通穴７には、実施形態１と同様に、貫通穴７の長さよりも若干短いパイプ状金物８が嵌挿されており、貫通穴７の両端開口部からボルト９，９を螺合することで、結合柱３に一の長尺パネル２及び他の長尺パネル２が結合されている。同様にして、一及び他の長尺パネル２，２に直交する長尺パネル２，２をパイプ状金物８及びボルト９，９を用いて結合柱３に結合することで、十字状の柱１が得られる。

実施形態３の柱１は、柱１の内部に配線等を配置することができない点を除けば、実施形態１と同等の効果を奏する。

図１５に示すように、柱２０の中心に位置する結合柱２１として４本の結合柱３を断面正方形状に組み合わせたものを用い、この結合柱２１の側面から４方に放射状に延出する長尺パネル２２として長尺パネル２を２枚張り合わせたものを用いても良い。このようにすることにより、単一の柱１と比較した場合、水平力及び鉛直力に対する強度を高めることができる。

実施形態１に係る柱の斜視図である。図１の柱を利用した建物の大空間を示す斜視図である。図１の柱を構成する長尺パネルの正面図である。２枚の短尺パネルから構成される長尺パネルの模式図である。図１における長尺パネル同士の結合部付近の拡大斜視図である。長尺パネル同士の結合の別の態様を示す拡大斜視図である。実施形態１の変形例の柱の横断面図である。実施形態２に係る柱の斜視図である。図８の柱を利用した建物の大空間を示す斜視図である。図８における長尺パネル同士の結合部付近の拡大斜視図である。実施形態２の変形例の柱の横断面図である。実施形態３に係る柱の斜視図である。図１２の柱を利用した建物の大空間を示す斜視図である。図１２における長尺パネル同士の結合部付近の拡大斜視図である。実施形態３の変形例の柱の横断面図である。

符号の説明

１柱
２長尺パネル
３，１１結合柱
４構造用面材
５桟本体
６短尺パネル
７貫通穴
８パイプ状金物
９ボルト
１０ビス
１２壁パネル

Claims

木造建物の複数階にわたる空間を形成する木製の柱であって、縦桟と横桟と構造用面材とからなる矩形状の複数の長尺パネルが、その長辺同士で横断面多角形状の結合柱を中心にして放射状に固着されていることを特徴とする柱。
木造建物の複数階にわたる空間を形成する木製の柱であって、縦桟と横桟と構造用面材とからなる矩形状の長尺パネルがその長辺同士で隅角部に設けられた結合柱を介して固着され、横断面が多角形中空状に形成されている第１の柱体と、同様に長尺パネルがその長辺同士で隅角部に設けられた結合柱を介して固着された前記柱体と相似形の第２の柱体とからなり、第１の柱体の中空の内部空間に第２の柱体を隙間無く内接させて嵌合した２重構造となっていることを特徴とする柱。
柱体の横断面における前記多角形の形状は、直角２等辺三角形であることを特徴とする請求項２に記載の柱。